JPH01162107A

JPH01162107A - チップ部品の装着検査装置

Info

Publication number: JPH01162107A
Application number: JP32208487A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Kakimori; 伸明柿森; Shunei Morimoto; 森本　俊英; Makoto Kishimoto; 真岸本; Sachikuni Takahashi; 高橋　祐邦; Morihide Osaki; 守英大嵜
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1989-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、プリント基板上に実装されたチップ部品の装
着状態を検査する装置に関するものである。

〈従来の技術〉半導体装置、コンデンサ、抵抗等のチップ部品を各種の
電子機器に組み込む方法として、通常は配線が施こされ
たプリント基板に装着することによって行なわれる。

電子機器が正常に動作するためには、組み込まれたチッ
プ部品が良品でなければならないのは勿論であるが、た
とえ各チップ部品が良品であっても、それらがプリント
基板上の所定位置に正しく装着されていなければならな
い。そのため、組み立て時に、プリント基板上でのチッ
プ部品の装着状態が検査されている。

従来、チップ部品の装着位置の検査方法として、ｉ）作
業者が拡大鏡を用いて個々のチップ部品ごとにその装着
状態を検査する方法、ｉｉ　）プリント基板上に斜め上
方から光を当ててチップ部品による影の状態で装着状況
を検査する方法、ｉｉｉ　）プリント基板またはスリッ
ト光源をアクチエータによりチップ部品に対して縦方向
および横方向に微動させることによて、チップ部品のエ
ツジを通過する際に生じるスリット光の変化を読み取っ
てエツジ部を検査する方法、ｉｖ）第４図に示すように
プリント基板に実装されたチップ部品２０にＸ軸方向と
Ｙ軸方向同時にスリット光を投影し、白黒カメラ等によ
り撮像して得られた画像データを同一のメモリに入力し
、この画像データにもとづいて各投影ラインのエツジを
検出して装着位置を検査する方法、■）縦と横の投影ラ
インの相互干渉をなくすために、シャッタを用いてスリ
ット光の投影を切換え、白黒カメラにより画像情報を順
次に入力する方法がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉上記のｉ）の方法では、作業者が個々のチップ部品ごと
に検査しなければならず、作業能率が極めて悪く、しか
もどうしても検査、洩れや検査ミスが生じやすい。また
、ｉｉ）のチップ部品による影の状態で判別する方法は
、背の低い部品や表面色がつや消し黒の部品等の影がで
きにくいものや影の判別が困難なものには適用しにくい
。さらに、ｉｉｉ　）のプリント基板またはスリット光
源を微動させる方法では、検査精度は向上するものの、
チップ部品１個あたりの検査に要する時間が長くなり、
また検査装置そのものが高価である。

さらに、ｉｖ）のＸ軸方向とＹ軸方向同時にスリット光
を投影する方法では、各投影ラインのエツジを検出する
場合、第４図中、（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）、　（ｄ
）。

（ｆ）は正確に検出できるが、Ｘ軸方向の投影ラインと
Ｙ軸方向の投影ラインが交差する点（ｅ）は最大の場合
スリット光の幅（△Ｗ）だけ誤差を持つ。

（尚、図中真のエツジ位置は（ｅ゛）である。）また、
Ｘ軸方向とＹ軸方向の投影ラインが同時に投影され読取
られることにより、画像処理においてＸ軸方向とＹ軸方
向の投影ラインを分離する処理が必要になり、処理に時
間がかかる。さらに、■）の方法では、縦、横の投影ラ
インについて２度の画像入力が必要であり、また、シャ
ッタの切換え回路等が必要となることから、システムの
複雑化は避けられない。

この発明は、これらの問題点を解決するためになされた
ものであり、高精度でかつ処理能力の高いチップ部品の
装着検査装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉この発明に係るチップ部品の装着検査装置は、チップ部
品が実装されたプリント基板上に縦方向と横方向に異な
った色のスリット光を投影する投影手段と、スリット光
が投影されたプリント基板上のパターン像をカラー画像
として上記スリット光の投影方向とは異なった方向から
撮像する撮像手段と、撮像手段からの画像信号を入力し
てプリント基板上に実装されたチップ部品の位置情報を
作成する画像処理手段とを備える。

〈作用〉この発明に係るチップ部品の装着検査装置は、チップ部
品が実装されたプリント基板上に縦方向と横方向にそれ
ぞれ異なった色（例えば縦方向は赤、横方向は緑）のス
リット光を投影し、チップ部品上に縦方向と横方向に少
なくとも１本づつの投影ラインを形成し、このときのプ
リント基板上のパターン像をカラーカメラ等により撮像
し、得られた画像データの各色についてのデータをそれ
ぞれ個別のメモリへ入力する。

そして、このメモリ内を検索し、チップ部品のエツジを
縦、横側々に検出し、このエツジの検出情報から部品の
位置情報を作成し、チップ部品の装着位置を判別する。

〈実施例〉第１図は本発明の一実施例の構成を示す。図において、
１はＸ軸方向スリット光光源、２はＹ軸方向スリット光
光源、３は緑フィルタ、４は赤フィルタ、５はＸＹ子テ
ーブル６はカラーカメラ、７．８．９はＡＤ’変換器、
１０．１１．１２は画像メモリ、１３は画像処理部、１
４は制御部、１５は表示部、１６はＸＹ子テーブルント
ローラ、１７はＸ軸方向ドライバ、１８はＹ軸方向ドラ
イバ、１９はプリント基板、２０はチップ部品である。

Ｘ軸方向スリット光光源１は、その照射口に緑フィルタ
３が設置されており、Ｘ軸方向の緑色の複数本のスリッ
ト光を発生する。Ｙ軸方向スリット光光源２は、その照
射口に赤フィルタ４が設置されており、Ｙ軸方向の赤色
の複数本のスリット光を発生する。これらの光源１．２
からの複数本のスリット光は、ＸＹ子テーブル上のプリ
ント基板１９上にプリント基板１９の表面に対して略角
度α°の斜め上方から投影される。プリント基板１９上
には、緑色と赤色の複数本のスリット光の同時照射によ
って第４図に示すような格子状の投影ラインが形成され
る。

ｘｙ子テーブルは、ｘｙ各軸方向に移動自在であり、Ｘ
軸方向ドライバ１７とＹ軸方向ドライバ１８によって各
軸方向に駆動される。このＸＹ子テーブル上に、チ・ノ
ブ部品２０が搭載されたプリント基板１９が載置される
。

カラーカメラ６は、プリント基板１９の表面に対して法
線方向からプリント基板１日上の複数本のスリット光に
よるパターン像を撮像する。このカラーカメラ６には、
赤、緑、青の出力毎に、ＡＤ変換器７，８．９及び画像
メモリ１０，１１．１２が接続されている。画像メモリ
１０．１１．１２の内容は、画像処理部１３により検索
および演算が行われる。更に制御部１４は、画像処理部
１３と同期してＸＹ子テーブルントローラ１６を介して
Ｘ軸方向ドライバ１７とＹ軸方向ドライバ１８によるＸ
Ｙ子テーブルの駆動を制御する。表示部１５は、チップ
部品２０の装着状態の検査結果の情報を表示する。

次にこの装着検査装置の動作を説明する。

制御部１４からＸＹ子テーブルントローラ１６に与えら
れた信号によって、Ｘ軸方向ドライバ１７およびＹ軸方
向ドライバ１８を制御し、ＸＹ子テーブルを移動させ、
プリント基板１９上の検査すべき所望の範囲のチップ部
品２０をカラーカメラ６の撮像範囲に入るよう位置決め
する。この時点で、光源１，２によりプリント基板１９
上には、格子状に赤と緑のスリット光が第４図に示すよ
うに投影されている。このときのプリント基板１９上の
スリット光のパターン像をカラーカメラ６により撮像し
、ＡＤ変換器７，８．９によりＡＤ変換した後、赤、緑
、青に関する各データを画像メモリ１０．１１．１２に
個々に書き込む。ここで投影されたスリット光は赤と緑
であるので、画像メモリ１０．１１にほとんどのデータ
が書き込まれる。

ここで、プリント基板１９に搭載されたチップ部品２０
がプリント基板１９の表面上で３次元の形状を呈し、ス
リット光はプリント基板１９の表面に対して斜め上方か
ら投影されるのモ、プリント基板１日の法線方向からみ
たスリット光投影ラインのパターンはチップ部品２０の
形状に対応して変化し、チップ部品２０の外輪郭の投影
ラインはプリント基板１９０表面の投影ラインと不連続
となる。したがって、この投影ラインのパターンからチ
ップ部品２０の形状の検出が可能になる。

すなわち、カラーカメラ６により撮像された画像データ
がＡＤ変換されて画像処理部１３に与えられ、画像処理
によってスリット光投影ラインの不連続部が検出され、
各種の特徴値の演算後、その情報を用いてチップ部品２
０の装着位置が判別される。

以上の手順に従って、ＸＹ子テーブルを移動させながら
順次に所定範囲のチップ部品２０の検査を行うことによ
り、プリント基板１９上のチップ部品２０のすべてにつ
いてその装着位置を検査することができる。

ここで、第２図と第３図はＸ軸方向とＹ軸方向のスリッ
ト光が別個に投影されたプリント基Ｆｉ１９上のチップ
部品２０の法線方向からみた緑色と赤色のパターンを夫
々示している。実際にはこれらが混在して格子状のパタ
ーンとなる。スリット光がプリント基板１９に対して斜
め方向から投影されるので、カラーカメラ６はチップ部
品２０のエツジ部で投影ラインが不連続であるパターン
を撮像する。

この場合、第４図に示すようなＸ軸方向、Ｙ軸方向のス
リット光の投影ラインが同時に存在した状態をカラーカ
メラ６で撮像しても、Ｘ軸方向（第２図）、Ｙ軸方向（
第３図）のスリット光の投影ラインのデータが赤と緑の
データとして個別にメモリ１０．１１にそれぞれ入力さ
れることから、チップ部品２０のエツジ２１〜２６はい
ずれも正確に検出することができる。すなわち、Ｘ軸方
向とＹ軸方向のスリット光を別個に照射した場合と同程
度の検出精度を得ることができるものである。

また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の投影ラインのデータが別の
メモリに入力されることから、他方の投影ラインの影響
がなく、エツジ検出処理を高速で行うことができる。以
上の動作を実現するためには、スリット光光源の照射口
に設置するフィルタの色とカラーカメラにて分解される
色とが合致することが望ましく、少なくとも近いことが
検出精度のためには必要である。ここで、物体に色採光
を照射した時、その反射光と散乱光が生起せられ、反射
光は照射光と同一波長、散乱光は物体そのものの色の光
である。従って、上記スリット光としては、チップ部品
の色と同一の色の方がカラーカメラでのチップ部品から
の検出光量が多く、より精度の高い検出ができる。よっ
て、チップ部品が緑色と赤色のものが多ければフィルタ
として緑と赤を用い、チップ部品の色が緑色と青色のも
のが多ければフィルタとして緑と青を用いる。つまり、
チップ部品と同系統の色のフィルタを用いるのが望まし
い。

なお、上記実施例では、撮像部は１箇所であるが、プリ
ント基板全面に投影ラインを形成し、それを所定区画ご
とに分割し、それぞれに対して撮像部を設けてＸＹ子テ
ーブル固定して検査することも可能である。

〈発明の効果〉本発明によれば、プリント基板上に装着されたチップ部
品に対して、縦、横異なった色のスリット光を投影し、
このときのプリント基板上のパターン像を撮像手段によ
り一度に画像入力し、投影ラインが縦方向と横方向の夫
々の画像データを個別のメモリへ入力するようにしたの
で、縦、横の各スリット光の相互干渉がなく、部品の搭
載位置や大小、有無等を高精度でかつ正確に検査するこ
とができる。また、単純なエツジ検出アルゴリズムであ
るので、画像処理回路が簡略化され、検査の高速化が達
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示す図、第２図と第３図
と第４図は投影ラインのパターン像を示す図である。１．２・・・・・・・光源５・・・・・・・・・ＸＹ子テーブル・・・・・・・・・カラーカメラ７．８．９・・・・・ＡＤ変換器１０．１１．１２・・画像メモリ１９・・・・・・・・プリント基板２０・・・・・・・・チップ部品特許出願人　　　　シャープ株式会社代　理　人　　　　弁理士　西１）新

Claims

【特許請求の範囲】

プリント基板上に装着されたチップ部品の装着位置を検
査する装着検査装置において、前記プリント基板上に縦
方向と横方向に異なった色のスリット光を投影する投影
手段と、上記スリット光が投影されたプリント基板上の
パターン像をカラー画像として上記スリット光の投影方
向とは異なった方向から撮像する撮像手段と、上記撮像
手段からの画像信号を入力してプリント基板上に装着さ
れたチップ部品の位置情報を作成する画像処理手段とを
備えたことを特徴とするチップ部品の装着検査装置。